спинтроника


спинтроника
Термин
спинтроника
Термин на английском
spintronics
Синонимы
магнетоэлектроника , спиновая электроника, magneto electronics
Аббревиатуры
Связанные термины
гигантское магнетосопротивление, туннельное магнетосопротивление
Определение
область твердотельной электроники, основанная на эффекте спинового токопереноса (спин-поляризованного транспорта).
Описание
В данной области науки и техники изучаются эффекты взаимодействия собственных магнитных моментов электронов (спинов) с электромагнитными полями и на их основе разрабатываются так называемые спинэлектронные приборы и устройства [1].

Для создания спинтронного устройства необходимо наличие двух его основных компонентов – источника спин-поляризованных электронов (т.е. источника, генерирующего электроны преимущественно одного направления спина) и принимающей системы, чувствительной к спину поляризованных электронов (спиновый детектор). Манипуляция спинами электронов в процессе транспорта между источником и детектором реализуется посредством внешнего магнитного поля или при помощи эффективных полей, вызванных спин-орбитальными взаимодействиями.

Спинтронные устройства

Самый простой способ генерации спин-поляризованного тока – пропускание тока через ферромагнитный материал. Типичный ГМС- прибор (прибор на основе гигантского магнетосопротивления) состоит по крайней мере из двух слоев ферромагнитного материала и разделяющего их проводящего немагнитного слоя . В том случае, если вектора намагниченности ферромагнитных слоев сонаправлены,  электрическое сопротивление будет минимальным (соответственно, будет наблюдаться наибольшее значение силы протекающего тока); в случае противоположной направленности векторов намагниченности значение тока будет минимальным. На использовании этого эффекта основаны датчики магнитного поля. Следует отметить, что генерируемый ток в ГМС-приборах может протекать как перпендикулярно, так и параллельно ферромагнитным слоям.  Помимо эффекта ГМС, в спинтронных устройствах могут использоваться и другие эффекты – туннельного магнетосопротивления (ТМС), когда поток электронов создается путем их квантово-механического туннелирования через тонкий слой изолятора, разделяющего ферромагнитные слои, или передачи магнитного момента (spin torque transfer), когда ток спин-поляризованных электронов используется для контроля вектора намагниченности ферромагнитных электродов прибора.

Наиболее известным и широко распространенным спинтронным устройством является накопитель на жестких дисках. В последнее время использование магнитных сенсоров на основе ГМС- и ТМС-эффектов позволило существенно повысить чувствительность считывающих головок, которые, по сути, измеряют магнитное состояние маленьких магнитных доменов (битов) на быстро вращающихся жестких дисках. Другим широко известным спинтронным устройством является магнитная оперативная память (magnetic random access memory, MRAM), в которой инжектирование поляризованных электронов реализуется с помощью квантовых магнитных туннельных переходов. В таких переходах электроны туннелируют управляемым образом между двумя ферромагнитными слоями.  Каждый переход может хранить один бит информации, что позволяет создавать электронную полупроводниковую память нового типа с высокой скоростью записи и чтения, а также с высокой плотностью записи. Память такого типа обеспечивает сохранение информации при отключении питания, поскольку в основе метода лежит не электрический заряд, а магнетизм; кроме того, она не требует регенерации в процессе работы [2,3].
Авторы
  • Разумовский Алексей Сергеевич, к. ф.-м. н
Ссылки
  1. Awschalom D., Flatt?M. and Samarth N. Spintronics ( Preview ) / Scientific American Magazine URL: http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=spintronics
  2. Hoberman B. The Emergence of Practical MRAM / Crocus - technology URL: http://www.crocus-technology.com/pdf/BH%20GSA%20Article.pdf
  3. Жувикин Г. Спинтроника / Компьютерра URL: http://offline.computerra.ru/2005/575/37385/
Иллюстрации
Теги
Разделы
Спинтронные устройства (на основе магнитных и немагнитных гетероструктур)
Сенсоры и эффекторы на основе наноматериалов
Спинтроника и устройства на ее основе
Наноэлектроника, компонентная база и устройства

Энциклопедический словарь нанотехнологий. — Роснано. 2010.

Смотреть что такое "спинтроника" в других словарях:

  • Спинтроника — (Спиновая электроника)  раздел квантовой электроники, занимающийся изучением спинового токопереноса (спин поляризованного транспорта) в твердотельных веществах, в частности в гетероструктурах ферромагнетик парамагнетик или ферромагнетик… …   Википедия

  • спинтроника —  Spintronics  Спинтроника (Спиновая электроника)   Область квантовой электроники, использующая эффект спинового токопереноса (спин поляризованного транспорта) в гетероструктурах ферромагнетик парамагнетик или ферромагнетик сверхпроводник. В таких …   Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии. - М.

  • Спинтроника и устройства на ее основе — Статьигибридные материалыгигантское магнетосопротивлениенанометрспинтроникатуннелированиетуннельное магнетосопротивлениефизическое осаждение из газовой фазы (Источник: «Словарь основных нанотехнологических терминов РОСНАНО») …   Энциклопедический словарь нанотехнологий

  • Полуметалл (спинтроника) — У этого термина существуют и другие значения, см. Полуметалл (значения). Полуметалл (англ. half metal)  в спинтронике материал, который обладает ненулевой электрической проводимостью только для электронов с определенным направлением… …   Википедия

  • Гигантское магнетосопротивление — Гигантское магнетосопротивление, гигантское магнитосопротивление[1], ГМС (англ. Giant magnetoresistance, GMR)  квантовомеханический эффект, наблюдаемый в тонких металлических плёнках, состоящих из чередующихся ферромагнитных и… …   Википедия

  • колоссальное магнетосопротивление — Термин колоссальное магнетосопротивление Термин на английском сolossal magnetoresistance Синонимы колоссальное магнитосопротивление Аббревиатуры КМС, CMR Связанные термины гигантское магнетосопротивление, туннельное магнетосопротивление… …   Энциклопедический словарь нанотехнологий

  • туннельное магнетосопротивление — Термин туннельное магнетосопротивление Термин на английском tunnel magnetoresistance Синонимы туннельное магнитосопротивление Аббревиатуры TMR Связанные термины гигантское магнетосопротивление, спинтроника Определение эффект изменения… …   Энциклопедический словарь нанотехнологий

  • гигантское магнетосопротивление — Термин гигантское магнетосопротивление Термин на английском giant magnetoresistance Синонимы гигантское магнитосопротивление Аббревиатуры ГМС, GMR Связанные термины спинтроника, туннельное магнетосопротивление, ферромагнетизм, ферромагнетик… …   Энциклопедический словарь нанотехнологий

  • Список новых перспективных технологий — содержит некоторые из самых выдающихся текущих событий, достижений и инноваций в различных областях современной технологии. Новые технологии это те технические нововведения, которые представляют прогрессивные изменения в рамках области… …   Википедия

  • Колоссальное магнетосопротивление — Колоссальное магнитное сопротивление, КСМ (англ. Colossal magnetoresistance, CMR) квантовомеханический эффект заключающийся в сильной зависимости электрического сопротивления материала от величины внешнего магнитного поля. Термин применяется …   Википедия

Книги

  • Спинтроника. Учебное пособие, Борисенко Виктор Евгеньвич, Данилюк Александр Леонидович, Мигас Дмитрий Борисович. В данном учебном пособии обобщены теоретические представления и фундаментальные закономерности явлений, лежащих в основе спинтроники. Также рассмотрены принципыфункционирования и конструкции… Подробнее  Купить за 758 руб
  • Спинтроника. Учебное пособие. Гриф МО Республики Беларусь, Борисенко Виктор Евгеньевич. В данном учебном пособии обобщены теоретические представления и фундаментальные закономерности явлений, лежащих в основе спинтроники. Также рассмотрены принципыфункционирования и конструкции… Подробнее  Купить за 574 руб
  • Спинтроника, Борисенко В., Данилюк А., Мигас Д.. В данном учебном пособии обобщены теоретические представления и фундаментальные закономерности явлений, лежащих в основе спинтроники. Также рассмотрены принципыфункционирования и конструкции… Подробнее  Купить за 545 руб
Другие книги по запросу «спинтроника» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.